Загрузочное устройство для шахтных печей

1 Изобретение относится к загрузочному устройству для закрытых, подключенных к установке отвода газа шахтных печей, в частности, для низкошахтных печей для плавления стального скрапа, содержащему ведущее к головной части верхнего конуса печи транспортное средство, которое, по меньшей мере, частично расположено в газовой среде печи, и распределительное устройство для распределения шихты. Из DE - PS 17 58 842 известно загрузочное устройство для газонепроницаемых электропечей, в котором каждому электроду соответствуют загрузочные трубы, над которыми предусмотрено соединенное с поворотным приводом кольцо, которое соединено с конвейерной лентой для транспортировки шихты. Загрузочные трубы в верхней части выполнены в виде бункеров, над которыми предусмотрены воронки,которые с помощью нескольких бегунковых колес расположены с возможностью поворота на кольце, опирающемся на проходящий по кругу рельс. Кольцо с помощью гидравлических затворов газонепроницаемо закрыто. Это конструктивно сложное устройство позволяет осуществлять лишь точечную подачу шихты, зависящую от количества бункеров. Из DE - PS 33 14 943 известно устройство для загрузки электротермических плавильных печей, в котором вокруг каждого электрода концентрично расположены кольцевые камеры с, по меньшей мере, одним закрываемым, направленным в сторону верхнего конуса отверстием, одной концентричной внутренней стенкой и соединенной с ней концентричной наружной стенкой, причем обе стенки установлены с возможностью поворота относительно электрода. С помощью этого сложного загрузочного устройства нельзя равномерно распределять шихту по всей верхней части печи. Кроме того из DE 44 07 861 С 1 известно загрузочное устройство для закрытых дуговых печей, в которых шихту загружают концентрично и равномерно по расположенной концентрично вокруг главной оси печи кольцевой камере. Для этого используют движущее устройство, которое имеет переключаемые грузовые магниты. Недостатком этого устройства является возможность загрузки только металлической шихты, которую можно транспортировать с помощью магнитов. В основу изобретения положена задача создать загрузочное устройство для закрытых шахтных печей, которое с помощью простых конструктивных средств обеспечивает надежную подачу также неметаллической шихты в любые точки уровня шихты в печи. Эта задача решается согласно изобретению с помощью признаков п.1 формулы изобретения. Последующие зависимые пункты формулы 2 изобретения представляют предпочтительные варианты изобретения. Согласно изобретению в верхней части печи предусмотрена карусель, которая состоит из откидных элементов и проходит с возможностью поворота по пути в верхней части печи. Для загрузки карусели достаточно одно место загрузки. При этом карусель можно загружать равномерно или же заданным количеством или типом материала. Для загрузки печи карусель приводят в соответствующее положение и разгружают посредством целенаправленного управления отдельными откидными элементами. При этом отдельные откидные элементы могут быть выполнены в виде лап, которые сужаются в направлении их вершины. В другом предпочтительном варианте выполнения откидные элементы выполнены в виде кольцевых сегментов с шириной В, равной от 1/4 до 1/16 периметра верхней части печи и глубиной с,равной от 0,1 до 1,0 R, где R обозначает радиус верхней части печи. Для демпфирования толчков при попадании шихты на отдельные заслонки карусели предусмотрены поворотные откидные элементы и демпфирующие элементы. Эти демпферы могут быть отдельными элементами, на которые опираются откидные элементы, но также могут быть частями рычагов, удерживающих заслонки. Для простого приведения в действие откидные элементы в зоне оси опрокидывания снабжены рычагами, которые соединены с исполнительными механизмами. В качестве исполнительных механизмов можно использовать цилиндропоршневые узлы или поворотные приводы. Карусель согласно изобретению можно применять для любых шахтных печей, включая низкошахтные печи, которые имеют электроды для плавления шихты. Эти электроды могут входить во внутреннее пространство печи без защиты или же могут быть окружены центральной трубой. В электродуговых печах с центральной трубой концы откидных элементов могут опираться на закрепленные на центральной трубе опорные элементы. В предпочтительном варианте выполнения эти опорные элементы могут быть соединены с геометрическим замыканием с откидными элементами, например, могут быть выполнены в виде поворотных рычагов. Во время загрузки карусели шихтой отдельные заслонки арретируют и перед их открыванием освобождают. Согласно изобретению поворотные оси заслонок могут проходить в соответствии с наружным кольцом карусели, однако они могут быть также направлены радиально относительно главной оси печи. В последнем случае от 3 кидные элементы могут быть выполнены в виде двустворчатых заслонок. Для приведения в действие заслонок можно использовать цилиндропоршневые узлы или поворотные приводы. Для гашения толчков используются соответствующие демпфирующие элементы. При этом при использовании поворотных приводов можно использовать обратную связь. Кроме того при использовании поворотных приводов можно осуществлять соединение с отдельными заслонками с помощью тросовых элементов. Отдельные приводы заслонок соединены с устройством измерения и регулирования, при этом оно с целью автоматического регулирования соединено с устройством измерения уровня шихты, так что в зависимости от расхода происходит пополнение уровня шихты. Ниже приводится описание примера выполнения изобретения со ссылками на чертежи,на которых изображено фиг. 1 - разрез низкошахтной печи; фиг. 2 - карусель на виде сверху; фиг. 3 - одностворчатая заслонка; фиг. 4 - двустворчатая заслонка. На фиг. 1 показан нижний корпус 11 печи,на котором установлен верхний корпус 12 печи,в который в верхней части 13 печи производят загрузку с помощью транспортного устройства 21, которое в данном случае состоит из внутренней транспортерной ленты 22 и бесконечной подающей ленты 23. Между подающей лентой 23 и транспортерной лентой 22 расположено окно 14, которое имеет наружную заслонку 15 и внутреннюю заслонку 16. Транспортное устройство 21 (на фиг. 1 не изображено) может быть выполнено любым образом, например, в виде короба или желоба. В данном варианте выполнения шихту подают через внутреннюю транспортерную ленту 22 на карусель 31. В левой части фиг. 1 в верхний корпус 12 печи выступает электрод без защиты. Кроме того схематично изображено устройство 46 измерения уровня шихты. Показанная в левой части фиг. 1 над устройством отвода газов карусель 31 имеет откидные элементы 32, которые установлены с возможностью опрокидывания вокруг оси II и имеют рычаги 37, которые соединены с цилиндропоршневым узлом 42. Откидные элементы 32 опираются с возможностью поворота колесами 64 на рельсы 63. В правой части фиг. 1 электрод 71 окружен центральной трубой 19. На центральной трубе 19 предусмотрены опорные элементы 61, на которых укреплены рельсы 63, по которым проходят колеса 64. Такая же рельсово-колесная система предусмотрена на кожухе верхнего корпуса 12 печи. Колеса 64 соединены с валами 38, которые проходят в радиальном направлении относительно оси I печи, и на которых рас 001558 4 положены откидные элементы 32, которые выполнены в виде двустворчатых заслонок, установленных с возможностью поворота под действием поворотных приводов 44. Поворотный привод 44, а также цилиндропоршневой узел 42 соединены с измерительным и регулировочным устройством 45, с которым с целью автоматического регулирования соединено устройство 46 измерения уровня шихты. Кроме того предусмотрен ходовой привод 49, с помощью которого обеспечивается поворот карусели 31. Вместо изображенного здесь колесно-рельсового привода можно использовать также другие приводы, например, привод на магнитной подвеске или опору скольжения. На фиг. 2 показана карусель на виде сверху, а именно с принципиально различной конструкцией в четырех квадрантах а - d. В квадранте а показаны лапы 33 с рычагами 37. Эти лапы 33 можно использовать в печи с центральной трубой 19 и без нее. В квадранте b показаны откидные элементы 32 с двустворчатыми заслонками 36 и направленными радиально в середину печи валами 38. На концах валов 38 установлены колеса 64. В квадранте с показаны откидные элементы 32 в виде кольцевых сегментов 34, в которых рычаги 37 поворачивают откидные элементы 32 вокруг вала 38. Кольцевые сегменты 34 удерживаются и арретируются укрепленными на центральной трубе 19 поворотными рычагами 62. В секторе d предусмотрены кольцевые сегменты 34, на которых укреплены рычаги 37,которые поворачивают сегменты 34 вокруг валов 38. Кольцевые сегменты 34 можно применять в шахтных печах с центральной трубой 19 и без нее. На фиг. 3 показаны выполненные в виде одностворчатой заслонки откидные элементы 32, которые расположены в верхнем корпусе 12 печи, концентрично которому проходит центральная труба 19. На правой стороне кольцевой сегмент 34 установлен с возможностью поворота вокруг вала 38. На кольцевом сегменте 34 укреплен рычаг 37, который через цилиндропоршневой узел 42 удерживает откидной элемент 32 в его удерживающем положении, соответственно,откидывает для загрузки шихты. Для демпфирования толчков, воздействующих на откидной элемент 32 во время наполнения шихтой, предусмотрен демпфирующий элемент 51, который в данном случае выполнен поворотным и одновременно фиксирует крышку в закрытом положении. На левой стороне в качестве исполнительного механизма 41 предусмотрено поворотное устройство 44, которое соединено с откидным элементом тросом 47. 5 На показанном здесь кольцевом сегменте 34, установленном с возможностью поворота вокруг вала 34, закреплен рычаг 37, на верхней части которого установлено колесо 64, которое проходит по направляющему сегменту 65. Направляющий колесо сегмент можно так сдвигать, что освобождается колесо 64 и тем самым весь откидной элемент 32. На центральной трубе 19 установлены поворотные рычаги 62, имеющие захватные элементы 66, с помощью которых можно захватывать кольцевые сегменты 34 в их верхней части. За счет поворота поворотных рычагов 62 кольцевой сегмент 34 деблокируется на верхнем конце для откидывания в открытое положение. При показанных на фиг. 3 заслонках шихту подают в печь таким образом, что она собирается преимущественно вблизи центральной трубы 19. При некоторых способах работы печи этот эффект является желательным. Показанный на фиг. 4 откидной элемент 32 выполнен в виде двустворчатой заслонки 36. В середине заслонки предусмотрен вал 38, который на обоих концах имеет колеса 64. Колеса 64 проходят по рельсам 63, которые укреплены на опорных элементах 61 на верхнем корпусе 12 печи, а также на центральной трубе 19. На валу 38 укреплен рычаг 37, который соединен с откидывающим приводом 48. Этот откидывающий привод 48 может быть выполнен в виде цилиндропоршневого узла 42 или же поворотного привода 44. Без указания деталей откидной элемент 32 соединен с ходовым приводом 49. Перечень позиций Шахтная печь 11 Нижний корпус печи 12 Верхний корпус печи 13 Верхняя часть печи 14 Окно 15 Наружная заслонка 16 Внутренняя заслонка 17 Установка для отвода газов 18 Кожух верхнего корпуса 19 Центральная труба Транспортировка 21 Транспортное устройство 22 Внутренняя транспортерная лента 23 Бесконечная подающая лента Распределение 31 Карусель 32 Откидной элемент 33 Лапа 34 Кольцевой сегмент 35 Кольцо 36 Двустворчатая заслонка 37 Рычаг 38 Вал Измерение и регулирование 41 Исполнительный механизм 42 Цилиндропоршневой узел 43 Привод 6 44 Поворотный привод 45 Измерительное и регулировочное устройство 46 Устройство измерения уровня шихты 47 Трос 48 Откидывающий привод (для 36) 49 Ходовой привод Демпфирование 51 Демпфирующий элемент Опоры 61 Опорный элемент 62 Поворотный рычаг 63 Рельс 64 Колеса 65 Направляющий элемент для колес 66 Захватный элемент Электрическое оборудование 71 ЭлектродII Ось опрокидывания ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Загрузочное устройство для закрытых,соединенных с установкой отвода газов шахтных печей, в частности низкошахтных печей для плавления стального скрапа, содержащее ведущее к верхней части верхнего корпуса печи транспортное устройство, которое, по меньшей мере, частично расположено в газовой среде печи, и распределительное устройство для распределения шихты, отличающееся тем, что в верхней части (13) предусмотрена загружаемая шихтой с помощью транспортного устройства(21) карусель (31), проходящая с возможностью поворота в верхней части (13) по пути (65), закрепленному на кожухе (18) верхнего корпуса(12) печи над установкой (17) отвода газов, причем карусель (31) имеет откидные элементы(32), соединенные с исполнительными механизмами (41). 2. Загрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что откидные элементы (32) являются сегментами (34) кольца (35) с глубиной(с), равной от 0,1 до 1,0 радиуса R верхней части печи, и шириной В, равной от 1/4 до 1/16 U,где U - периметр верхней части печи. 3. Загрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что откидные элементы (32) являются конически сужающимися к вершине лапами (33). 4. Загрузочное устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что на откидных элементах (32) в зоне их оси (II) опрокидывания предусмотрены рычаги (37), выполненные с возможностью соединения с исполнительными механизмами (41). 5. Загрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что исполнительные механизмы(41) являются приводами (43), имеющими цилиндропоршневой узел (42). 6. Загрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что исполнительные механизмы(41) являются поворотными приводами (44). 7. Загрузочное устройство по п.6, отличающееся тем, что поворотные приводы (44) выполнены с возможностью соединения с откидными элементами (32) с помощью тросов(47). 8. Загрузочное устройство по п.1, отличающееся тем, что на откидных элементах (32) расположены демпфирующие элементы (51),которые в закрытом положении откидных элементов (52) демпфируют толчки падающей шихты. 9. Загрузочное устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что в шахтной печи с расположенной коаксиально с цилиндрическим верхним корпусом (12) печи и предназначенной для направления материала и расположения электродов центральной трубой (19), концы откидных элементов (32) опираются на опорные элементы (61), закрепленные на центральной трубе (19). 10. Загрузочное устройство по п.9, отличающееся тем, что опорные элементы (61) выполнены с возможностью соединения с геометрическим замыканием с откидными элементами(32), например, в виде поворотных рычагов (62). 8 11. Загрузочное устройство по п.9, отличающееся тем, что откидные элементы (32) имеют поворотные оси (II), проходящие радиально относительно оси (I) печи, и расположены с возможностью поворота вокруг валов (38),причем откидные элементы (32) выполнены в виде двустворчатых заслонок (36), которые в зоне поворотной оси (II) опираются на опорные элементы (61), расположенные на внутренней стенке верхнего корпуса (12) печи и на наружной стенке центральной трубы (19). 12. Загрузочное устройство по п.11, отличающееся тем, что опорные элементы (61) выполнены в виде рельс (63), по которым катятся колеса (64), соединенные с поворотными осями(II) откидных элементов (32). 13. Загрузочное устройство по п.4, отличающееся тем, что приводы (42, 43) образуют с измерительным и регулировочным устройством(45) соединение, которое выполнено с возможностью приводить в действие каждую отдельную заслонку (32). 14. Загрузочное устройство по п.13, отличающееся тем, что измерительное и регулировочное устройство (45) соединено с возможностью автоматического регулирования с устройством (46) измерения уровня шихты.